mを、単位時間あたりに断面Aを流速Uで通過する液体の質量とすると、
$ ｍ = ρＡＵ $
ファンの外部にする単位時間あたりの仕事をｗとすると、ファンの動力Ｌとし、排出口での空気の流速をＵ2とすると、
$ ｗ = \frac{ L }{ ｍ } = \frac{ L }{ ρＡＵ_2 } = \frac{ 0.5×103 }{ 1.23×0.07×20 }＝290.4[W/(kg/s)]$
流れの損失をlossとすると、流入位置での流速をＵ1として、ベルヌーイの式より
$ \frac{ Ｕ22 }{ 2 } -\frac{ Ｕ12 }{ 2 } = ｗ-loss$
ここで、Ｕ1＝0より、
$ ｗ-loss = \frac{ Ｕ22 }{ 2 } = \frac{ 20.02 }{ 2 }=200[W/(kg/s)]$
したがって、ファンのエネルギー効率ηは、
$ η = \frac{ ｗ-loss }{ ｗ } = \frac{ 200 }{ 290.4 }=0.69≒0.7$
[解答]③
平成25年度技術士第一次試験問題［機械部門］ 専門科目Ⅲ-35 「ファン効率」この問題の解き方を教えてください
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mを、単位時間あたりに断面Aを流速Uで通過する液体の質量とすると、
$ ｍ = ρＡＵ $
ファンの外部にする単位時間あたりの仕事をｗとすると、ファンの動力Ｌとし、排出口での空気の流速をＵ2とすると、
$ ｗ = \frac{ L }{ ｍ } = \frac{ L }{ ρＡＵ_2 } = \frac{ 0.5×103 }{ 1.23×0.07×20 }＝290.4[W/(kg/s)]$
流れの損失をlossとすると、流入位置での流速をＵ1として、ベルヌーイの式より
$ \frac{ Ｕ22 }{ 2 } -\frac{ Ｕ12 }{ 2 } = ｗ-loss$
ここで、Ｕ1＝0より、
$ ｗ-loss = \frac{ Ｕ22 }{ 2 } = \frac{ 20.02 }{ 2 }=200[W/(kg/s)]$
したがって、ファンのエネルギー効率ηは、
$ η = \frac{ ｗ-loss }{ ｗ } = \frac{ 200 }{ 290.4 }=0.69≒0.7$
[解答]③
